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计 算 及 说 明 轴段编号 长度（mm） 直径（mm） Ⅰ-Ⅱ Ⅱ-Ⅲ Ⅲ-Ⅳ Ⅳ-Ⅴ Ⅴ-Ⅵ 总长度 49 73 90 98 45 45 50 55 50 45 配合说明 与滚动轴承30309配合，套筒定位 与大齿轮键联接配合 定位轴环 与小齿轮键联接配合 与滚动轴承30309配合，套筒定位 结果 355mm （5） 求轴上的载荷 首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。在确定轴承支点位置时，从手册中查取a值。对于30309型圆锥滚子轴承，由手册中查得a=21mm。因此，轴的支撑跨距为 L1=76mm， L2=192.5，L3=74.5mm。 根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面C是轴的危险截面。先计算出截面C处的MH、MV及M的值列于下表。 载荷 支反力F C截面弯矩M 总弯矩 扭矩 水平面H FNH1?537N FNH2?7339N 垂直面V FNV1?1776N FNV2?3247N MH?FNH2?L3?667849N?mm MV?FNV2?L3?Ma2?444347N?mm 22Mmax?MH?MV? 667849?44434722?802163N?mmT?509134N?mm .专业.整理.
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计 算 及 说 明 结果 .专业.整理.
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计 算 及 说 明 （6） 按弯扭合成应力校核轴的强度 结 果 根据式(15-5)及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切 应力，取??0.6，轴的计算应力 ?ca＝68.67MPa 安全 2 8021632??0.6?509134?MPa?68.67MPa 30.1?50 已选定轴的材料为45Cr，调质处理。由表15-1查得 [?-1]?70MPa。因此?ca?[?-1]，故安全。 3. 低速轴的设计 (1) 低速轴上的功率、转速和转矩 转速（r/min） 中速轴功率（kw） 转矩T（N?m） 34.502 6.572 1819. (2) 作用在轴上的力 已知低速级齿轮的分度圆直径为d?367.37mm，根据式 (10-14)，则 Ft?2T2?1819.0459903.07NFt???9903.07N?3d367.37?10Fr?Ftan?ntan20?Fr?t?9903.07??3706.51N3706.51Ncos?cos13?28?42?Fa? Fa?Fttan??9903.07?tan13?28?42??2373.56N 2373.56N(3) 初步确定轴的最小直径 先按式(15-2)初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45 钢，调质处理。根据表15-3，取A0?112，于是得 ddmin?A03P6.572?112?3?64.44mm n34.502minM2?(?T)2?ca＝?W?64.44mm (4) 轴的结构设计 1） 拟订轴上零件的装配方案（如图） .专业.整理.
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计 算 及 说 明 结果 Ⅰ ⅡⅢ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 2） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ①为了满足半联轴器的轴向定位，Ⅵ-Ⅶ轴段左端需制出一轴肩，故取Ⅴ-Ⅵ段的直径dⅤ-Ⅵ=64mm。半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=107mm，为了保证轴端档圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故Ⅵ-Ⅶ段的长度应比L1略短一些，现取LⅥ-Ⅶ=105mm。 ②初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据dⅥ-Ⅶ=65mm，由轴承产品目录中初步选取标准精度级的单列圆锥滚子轴承30314，其尺寸为d×D×T=70mm×150mm×38mm，故dⅠ-Ⅱ=dⅣ-Ⅴ=70mm；而LⅠ-Ⅱ=38mm，LⅣ-Ⅴ=38+20=58mm。 左端滚动轴承采用轴环进行轴向定位。由表15-7查得30314型轴承的定位高度h=6mm，因此，取得dⅡ-Ⅲ=82mm。右端轴承采用套筒进行轴向定位，同理可得套筒右端高度为6mm。 ③取安装齿轮出的轴段Ⅲ-Ⅳ的直径dⅢ-Ⅳ=75mm；齿轮的右端与右端轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为95mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取lⅢ-Ⅳ=93mm。 ④轴承端盖的总宽度为30mm（由减速器及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承端盖的装拆，取端盖的外端面与联轴器左端面间的距离L=30mm，故取LⅤ-Ⅵ=60mm。 至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。 .专业.整理.
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计 算 及 说 明 3） 轴上零件的轴向定位 半联轴器与轴的联接，选用平键为18mm×11mm×80mm，半联轴器与轴的配合为H7/k6。齿轮与轴的联接，选用平键为20mm×12mm×80mm，为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选齿轮轮毂与轴的配合为H7/n6。 4） 确定轴上圆角和倒角尺寸 参考表15-2，取轴端倒角2.0?45?，各圆角半径见图 轴段编号 Ⅰ-Ⅱ Ⅱ-Ⅲ Ⅲ-Ⅳ Ⅳ-Ⅴ Ⅴ-Ⅵ Ⅵ-Ⅶ 总长度 结 果 长度（mm） 38 10 93 58 60 105 直径（mm） 70 82 75 70 68 64 配合说明 与滚动轴承30314配合 轴环 与大齿轮以键联接配合，套筒定位 与滚动轴承30314配合 与端盖配合，做联轴器的轴向定位 与联轴器键联接配合 364mm .专业.整理.